黄海客车YJP-Q系列燃油加热器设计
43页 21000字数+说明书+8张CAD图纸【详情如下】
一档齿轮.dwg
三种安装方案.dwg
中文摘要.doc
几种热交换器的改进方案完结版.dwg
变速器装配图.dwg
热交换体.dwg
独立采暖系统.dwg
黄海客车YJP-Q系列燃油加热器设计论文.doc
输入轴.dwg
齿轮.dwg
摘要2
第1章 绪论3
1.1 课题研究前景3
1.2 国内外研究现状4
1.2.1国外加热器研究现状4
1.2.2国内加热器研究现状5
1.2.3国内外的技术差距6
1.3 课题主要研究内容7
第2章 车用加热器简介8
2.1车用加热器工作原理8
2.2车用加热器的分类10
2.3车用加热器的用途12
2.4加热器在汽车上的安装13
2.5加热器的发展趋势14
第3章 黄海客车加热器功率匹配计算15
3.1 车内空气升温所需加热器的功率15
3.1.1 一般车辆加热器功率的计算方法16
3.1.2汽车加热器功率的计算方法16
3.1.3车窗玻璃散热量18
3.1.4车壁散热量18
3.1.5室内空气温升所需热量19
3.1.6小结19
3.2 发动机冷起动斫需加热器的功率20
3.3 加热器功率的确定21
3.4 冷起动所需时间的计算和验证21
3.5 本章小结21
第4章 加热器燃烧室配风及水泵油泵的选取22
４.1 燃烧室配风原则22
４.2 燃烧稳焰原理及措施23
4.3 助燃空气调整24
4.4 水泵的选择原则24
4.5 油泵的选取原则25
4.6本章小结26
第5章 喷油嘴参数确定及点火方式分析27
5.1 喷油嘴的几种类型27
5.2不同喷油嘴的性能对比27
5.3 不同喷油椎体、喷油椎角对比28
5.4 点火方式分析29
5.5 本章小结30
第6章 燃烧污染物的生成机理及防护措施31
6.1主要污染物及危害31
6.2 污染物生成机理32
6.2.1 HC生成机理32
6.2.2 CO生成机理33
6.2.3 NOx生成机理33
6.2.4 炭烟生成机理34
6.3 污染物减排措施35
6.4 本章小结36
第7章 车用加热器的改进与提高36
7.1尾气换热器36
7.2尾气换热器的设计方案37
7.3 尾气换热器对加热器产生的影响分析38
7.4 换热管的设计与改进分析38
7.5 本章小结39
第8章 结论39
参考文献41
当环境温度较低，车辆发动机的余热不能满足取暖空间的要求时，需要汽车加热器为车辆提供热能，以保证车内合适的温度。下面为丹东黄海某车型参数（表3.1），确定加热器功率的计算方法。
表3.1 丹东黄海客车技术参数
丹东黄海客车
项 目 单 位 指 标
外形尺寸mm7990×2350×3240
轴距mm3800
额定乘员（含驾驶员）人19~33
车厢内高mm1920
最高车速Km/h
发动机型号YC4112ZLQ
额定功率kw/r132/230
最大扭矩Nm/r660/1400
噪声dB115
质量Kg400
3.1.1 一般车辆加热器功率的计算方法
按交通部JT/T325-2002《营运客车类型划分及等级评定》，乘客人均采暖量>1880千焦/小时。
丹东黄海客车额定乘员（含驾驶员）19-33人，则所需加热器发热量Qmax=33×1880=62040千焦/小时=17.2kW。
摘要
预热器是随着汽车行业的迅速发展而演变出来的产物(也称为加热器下文均称为加热器），为了能够低温条件下发动机冷起动，车厢供暖，挡风玻璃除霜，减少发动机的磨损，降低燃油消耗率，增加发动机的工作效率和使用寿命，加热器便由此产生了。
喷射雾化式加热器由于燃油跟空气混合充分，燃烧完全，热效率高，有害排放少，所以本次设计研究喷雾雾化加热器用来满足丹东黄海客车加热的需要。针对目前国内使用较多的YJP．Q系列喷射雾化式液体燃油加热器进行了性能摸底调研，掌握了其基本工作规律，并对其进行了相应的改进提高。
根据市场需求在现有技术和产品的基础上对YJP．Q系列燃油加热器进行了各系统尺寸的优化设计。调研发现：燃烧筒在一定长度范围内长度越长，加热器热功率、热效率越高；而小筒则在一定长度范围内长度越短，加热器热功率、热效率越高；存在一最佳尺寸锥形罩使加热器热功率、热效率最高；燃烧筒和小筒的双层燃烧室设计起到了很好的防止通过热辐射使热量流失的作用；
目前大多数液体型燃油加热器均采用螺旋式水腔进行换热，因该类换热器的换热面积受到制约，故热量损失较大。针对现有燃油加热器热交换器所存在的不足，充分的利用所学的知识，联系自己的想法设计了一种换热效率更高的带换热管的燃油加热器用热交换器。此热交换器的换热管位于燃烧器火焰筒中，一方面可以增加加热器的换热面积，充分吸收高温燃气的热能；另一方面，由于换热管直接与燃烧火焰接触，会在管内产生泡态沸腾，从而强化换热，提高加热器整体的热效率。此外，还设计了一系列新型的尾气换热器，充分利用加热器的尾气提前对换热水进行加热，明显提高了加热器的功率、效率，降低了排放。
关键词：车用加热器；换热管；尾气换热器；改进提高
本设计基于河北宏业YJP-Q系列燃油加热器为研究对象。首先对加热器进行了原理分析，并对黄海客车车厢热负荷计算合理匹配加热器，以摸清这些因素对加热器性能的影响，合理选择水泵、高压油泵、合理的进风量，然后对加热器进行了尺寸调研分析，换热管的方案分析；设计了不同规格的尾气换热器并进行了试验；对不同情况的加热器安装方案进行分析；对油嘴分别进行了不同喷油角度、不同喷油锥体、不同喷油量的分析，优化它们对加热器性能的最佳影响情况。最后对加热器所产生的燃烧污染物进行分析处理提出建议。 车用加热器历经近百年的发展，经历了几个不同的发展阶段，从最初的余热式到现在的独立燃烧式，产品种类越来越丰富，技术也越来越先进。汽车供暖设备按所使用的热源可分为：非独立式供暖系统和独立式供暖系统。非独立式供暖系统也称余热式供暖系统，热量来自于汽车发动机的冷却热水或废气。独立式供暖系统（即汽车加热器）的工作独立于发动机，有自己单独的供风、供油和控制装置。目前，国内加热器也逐渐成熟，形成了多个品牌，多种系列的产品。
2.1车用加热器工作原理
车用加热器主要由五部分组成，包括：控制系统、燃料供给系统、配风系统、燃烧系统和热交换系统。
控制系统的功能是通过着火传感器、水温传感器等各种传感器的信号，控制加热器的点火、熄火过程，实现加热器的过热保护，并控制受热体、燃烧室及换热介质的温度．
燃料供给系统的作用是通过油泵将燃料以喷雾或燃油蒸汽的形式提供到燃烧室中。
配风系统主要由风扇和电机组成，其作用是配合燃烧室的形状以及燃料燃烧方式，提供助燃空气，使空气在进入燃烧室时具有一定的速度和紊流度来优化组织燃烧，保证燃烧的稳定性和连续性。
燃烧系统是燃料和空气混合并燃烧的场所，由燃烧室和点火装置组成。燃烧室的结构及大小因功率和燃料供给方式的不同而不同．点火装置（一般是点火电极）的作用是在加热器起动时迅速点燃可燃混合物。
换热系统作为加热器的重要组成部分，其作用是将燃料燃烧产生的热量传递到换热介质中。换热介质再通过管路将热量释放到应用场合。
工作过程：加热器启动时，风扇电机和水泵电机接通电源，带动助燃空气风扇和循环水泵转动，同时油泵开始给加热器供油，油在燃烧室进口处雾化并与从助燃空气进口进入的空气混合，由点火电极点火燃烧，着火传感器将信号传递给控制器，加热器开始正常工作，产生的高温燃气在燃烧室尾端折返180度后进入热交换体与燃烧器之间所形成的环形空间，与热交换体中换热介质换热。若是空气加热器，则空气吸热后直接进入车厢供暖：而对于液体加热器，热水还要进入另外的换热器将热量传递给空气后供车厢取暖和除霜用。整个加热器的运行过程由单片机内设定的控制程序控制。
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